激光焊接的工艺参数

HEATS

　　1、功率密度。

, D( u# O' |; O) E3 v; g) i3 @$ D# K - y Q% D, i( u, ? i1 u1 o1 i |6 K

　　功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度，在微秒时间范围内，表层即可加热至沸点，产生大量汽化。因此，高功率密度对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在104~106W/cm2。

' |1 J8 P" s% @' C2 r - j" G/ s( X6 H% u9 \% ~

　　2、激光脉冲波形。

! A6 \! M& |4 T# H 9 C/ [) Z' h: E. _0 C! s1 ^$ t

　　激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。

R3 b% Y7 U( e! `+ E 6 B) Y L% |% r/ n6 i2 h

　　3、激光脉冲宽度。

. D- P# w. ?& v1 J- z' V, T

　　脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。

, i# ]5 Q# x3 h/ u% W5 l* h

　　4、离焦量对焊接质量的影响。

/ \/ H4 g7 o+ }7 K) `) G8 m3 j 9 J' q! }8 S" p4 z

　　激光焊接通常需要一定的离焦，因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。

6 V' u7 D' Q( p7 q- B% J2 p5 A d6 L% Y

　　离焦方式有两种：正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。按几何光学理论，当正负离做文章一相等时，所对应平面上功率密度近似相同，但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时，可获得更大的熔深，这与熔池的形成过程有关。实验表明，激光加热50~200us材料开始熔化，形成液相金属并出现问分汽化，形成市压蒸汽，并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。与此同时，高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。当负离焦时，材料内部功率密度比表面还高，易形成更强的熔化、汽化，使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中，当要求熔深较大时，采用负离焦；焊接薄材料时，宜用正离焦。 【MechNet】

$ H2 T8 |# K! i